一、設計依據

　　參考美國好奇號及Mars2020有關LIBS載荷地面實驗與標定系統(tǒng)的功能及技術要求，火星環(huán)境模擬艙系統(tǒng)的體積大小能夠容納載荷及測試樣品，滿足工作距離全程模擬條件，模擬儀器在火星探測任務中所處的太空環(huán)境，用于儀器在發(fā)射前完成火星環(huán)境模擬實驗測試及光譜標定。

　　二、設計功能要求

　　設備體積大小能夠容納LIBS儀器和樣品，可以模擬儀器在火星探測任務中所處的太空環(huán)境，用于LIBS儀器在發(fā)射前完成火星環(huán)境模擬標定。該設備應具備模擬太陽輻射、火星大氣成分、環(huán)境溫度變化、風沙粉塵環(huán)境幾個方面的能力

　　三、主要組成及結構示意圖

　　1、火星環(huán)境模擬設備主要組成

　　火星環(huán)境模擬設備主要包括：實驗艙、真空系統(tǒng)、內部環(huán)境氣體模擬系統(tǒng)、加熱制冷溫度系統(tǒng)、光照度系統(tǒng)、粉塵系統(tǒng)和控制與顯示系統(tǒng)，根據此技術方案研制出的設備能夠真實的模擬火星環(huán)境的冷熱環(huán)境，并能夠對火星環(huán)境的真空度及溫度進行有效的控制、監(jiān)測和記錄，具備較好的密封性、隔熱性和技術指標可控性。

　　2、火星環(huán)境模擬設備的結構示意圖

　　四、機械制冷部分

　　本文是熱真空試驗設備(機械制冷)的技術方案，此方案是根據提出的熱真空試驗設備(機械制冷)技術要求來設計編寫的，該設備主要用于火星 表面的高真空狀態(tài)下的高低溫試驗。此方案摘錄了熱真空試驗設備(機械制冷)的技術要求和其他要求，給出了我方對設備組成的設計和相關設備技術內容的設計，同時，對設備的使用條件提出了要求，另外還闡明了其他一些與設備支持方面有關的內容。它是設計制造該設備的原始文件之一，也是設備交付驗收時參照的依據之一。

　　五、設備的用途及特點

　　該設備主要用于火星表面的高真空狀態(tài)下的高低溫試驗、低氣壓放電試驗，也可作為其他小部件在軌的模擬試驗設備。

　　此技術方案是根據**中心熱真空試驗設備(機械制冷)技術要求而編寫的。此技術方案是設計制造該設備的依據之一。此套設備包括五個方面：熱真空模擬容器、真空保障系統(tǒng)、高低溫保障系統(tǒng)、熱真空狀態(tài)控制與顯示系統(tǒng)、輔助配套系統(tǒng)。根據此技術方案研制出的設備能夠真實地模擬真空空間的冷熱環(huán)境，并能對空間的真空度及溫度進行有效的控制、監(jiān)測和記錄。設備有以下的一些特點。

　　整套設備真空系統(tǒng)采用低溫泵為主泵，螺桿干泵做前級和預抽泵，可以獲得無油試驗要求的工作真空度;溫度控制方面采用機械制冷獲得低溫背景，通過先進的智能PID溫控儀來控制加熱籠的加熱電流，從而準確控制溫度;低溫的獲得采用了獨特的機械制冷技術，省去了使用液氮制冷時帶來的耗費。控制系統(tǒng)方面采用工控機和PLC聯(lián)合控制，工控機顯示界面清晰易懂，PLC控制準確可靠，故障診斷簡單。另外還可以根據用戶的工藝要求，制作不同的溫度曲線配方，存儲在工控機中，在試驗中供用戶選擇調用，用戶進行試驗操作時易于掌握。總之，該設備真空度高、溫度易于控制且均勻性好、長期運轉穩(wěn)定可靠、并可連續(xù)工作30天以上、操作使用簡單方便。該設備具有一定的專用性和通用性，是空間環(huán)境模擬試驗必不可少的設備。